一種實時監(jiān)測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于漏水實時監(jiān)測系統(tǒng)裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種實時監(jiān)測柱塞栗盤根泄漏的檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]油田注水是保持油層壓力、降低原油遞減率的主要措施，柱塞栗機(jī)組是油田生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。一旦發(fā)生故障，常造成數(shù)萬元或數(shù)十萬元的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會危害，當(dāng)柱塞栗盤根由于老化等原因漏水，水會進(jìn)入柱塞栗油箱，造成機(jī)油報廢給油田帶來較大經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種實時監(jiān)測柱塞栗盤根泄漏的檢測儀，能夠?qū)崟r監(jiān)測柱塞栗的泄漏，并實時提供報警，同時可根據(jù)生產(chǎn)需要停栗連鎖保護(hù)，而且具有外接電源防雷保護(hù)功能，允許多組設(shè)備通過總線方式同時工作而不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)通信干擾。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種實時監(jiān)測柱塞栗盤根泄漏的檢測儀，包括系統(tǒng)控制中心單元、外部電源防護(hù)電路單元、降壓芯片單元、硬件看門狗電路單元、傳感器供電控制電路單元、漏水監(jiān)測傳感器單元、RS485通信單元和報警單元，外部電源接入所述外部電源防護(hù)電路單元的輸入端，所述外部電源防護(hù)電路單元的輸出端分別供電連接所述降壓芯片單元和所述傳感器供電控制電路單元，所述降壓芯片單元分別供電輸出到所述硬件看門狗電路單元、所述系統(tǒng)控制中心單元和所述RS485通信單元，所述硬件看門狗電路單元的輸出端接入所述系統(tǒng)控制中心單元，所述RS485通信單元和所述報警單元分別與所述系統(tǒng)控制中心單元雙向信號導(dǎo)通連接，所述系統(tǒng)控制中心單元的控制信號輸出連接所述傳感器供電控制電路單元，所述傳感器供電控制電路單元連接所述漏水監(jiān)測傳感器單元，所述漏水監(jiān)測傳感器單元的信號輸出連接所述系統(tǒng)控制中心單元。
[0006]進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)控制中心單元為STM32F103VCT6單片機(jī)及外圍電路。
[0007]進(jìn)一步的，所述外部電源防護(hù)電路單元包括共模電感L5、高壓電容C3、第三壓敏電阻R3、第一壓敏電阻Rl和第十二壓敏電阻R12，第一防雷管、第二防雷管、第三防雷管、第一自恢復(fù)保險Fid形二極管防護(hù)陣列和第十電容C10，所述外部電源的輸入端接入所述共模電感L5，所述共模電感L5的輸出端之間依次并接有所述高壓電容C3、所述第三壓敏電阻R3和串接的所述第一壓敏電阻Rl和所述第十二壓敏電阻R12，所述第一防雷管連接在所述第一壓敏電阻Rl的上端，所述第二防雷管連接在所述第一壓敏電阻Rl和所述第十二壓敏電阻R12之間，所述第三防雷管連接在所述第十二壓敏電阻R12的下端，所述第一壓敏電阻Rl輸出連接所述第一自恢復(fù)保險Fl，所述第一自恢復(fù)保險Fl輸出連接到所述形二極管防護(hù)陣列。
[0008]進(jìn)一步的，所述形二極管防護(hù)陣列包括第一Ji形二極管Dl、第四形二極管D4和第十四31形二極管D14，所述第四31形二極管D4和所述第十四31形二極管D14同向并接，所述第一η形二極管Dl串接在所述第四形二極管D4和所述第十四形二極管D14之間，所述第一形二極管Dl的正極連接所述第一自恢復(fù)保險Fl的輸出端。
[0009]進(jìn)一步的，所述降壓芯片單元為TPS5430開關(guān)型電源芯片及外圍電路。
[0010]進(jìn)一步的，所述硬件看門狗電路單元為SP706看門狗定時器及外圍電路。
[0011]進(jìn)一步的，所述傳感器供電控制電路單元包括RC濾波電路、電壓跟隨器、第一三極管Ql、第三自恢復(fù)保險F3、第十八轉(zhuǎn)換電阻R18、第二^^一轉(zhuǎn)換電阻R21和信號檢測器，所述系統(tǒng)控制中心單元的控制信號輸出至所述RC濾波電路，經(jīng)所述RC濾波電路濾波后接入所述電壓跟隨器，所述電壓跟隨器的輸出端接入所述第一三極管Ql的集電極，所述第一三極管Ql的基極和發(fā)射極回路連接所述漏水監(jiān)測傳感器單元的一端，所述漏水監(jiān)測傳感器單元另一端接入所述第三自恢復(fù)保險F3，所述第三自恢復(fù)保險F3的輸出端串接有所述第十八轉(zhuǎn)換電阻R18和所述第二十一轉(zhuǎn)換電阻R21，所述信號檢測器的輸入端連接到所述第十八轉(zhuǎn)換電阻R18和所述第二十一轉(zhuǎn)換電阻R21之間，所述信號檢測器的輸出端連接到所述系統(tǒng)控制中心單元。
[0012]進(jìn)一步的，所述電壓跟隨器包括LM358運放，所述信號檢測器包括LM321D運放。
[0013]進(jìn)一步的，所述RS485通信單元為MAX3485芯片及外圍保護(hù)電路。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的實時監(jiān)測柱塞栗盤根泄漏的檢測儀具有以下優(yōu)勢:
[0015]本發(fā)明的系統(tǒng)控制中心單元由STM32F103VCT6單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，能夠向傳感器供電控制電路單元輸出控制信號，并能夠接收漏水監(jiān)測傳感器單元所監(jiān)測的漏水實時信號，系統(tǒng)控制中心單元能夠分析漏水實時信號是否超過設(shè)定閾值，一旦發(fā)現(xiàn)超過閾值，能夠與RS485通信單元通信，通過RS485通信單元發(fā)送停止柱塞栗的指令，同時向報警單元發(fā)送報警啟動信號，實現(xiàn)實時監(jiān)測柱塞栗的泄漏，并實時提供報警，同時可根據(jù)生產(chǎn)需要停栗連鎖保護(hù)的功能，允許多組設(shè)備通過總線方式同時工作而不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)通信干擾，而且外部電源防護(hù)電路單元能夠防雷擊電涌，具有外接電源防雷保護(hù)功能。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為本發(fā)明實施例所述的整體功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的外部電源防護(hù)電路單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的降壓芯片單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的硬件看門狗電路單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明的傳感器供電控制電路單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明的RS485通信單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]1-系統(tǒng)控制中心單元；2-外部電源防護(hù)電路單元；21-第一防雷管；22-第二防雷管；23-第三防雷管；24-JI形二極管防護(hù)陣列；3-降壓芯片單元;31-TPS5430開關(guān)型電源芯片;4-硬件看門狗電路單元;41-SP7 06看門狗定時器;5-傳感器供電控制電路單元;51-RC濾波電路;52-電壓跟隨器;521-LM358運放;53-信號檢測器;531-LM321D運放;6-漏水監(jiān)測傳感器單元;7-RS485通信單元;71-MAX3485芯片;8-報警單元。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明提供一種實時監(jiān)測柱塞栗盤根泄漏的檢測儀，包括系統(tǒng)控制中心單元1、外部電源防護(hù)電路單元2、降壓芯片單元3、硬件看門狗電路單元4、傳感器供電控制電路單元5、漏水監(jiān)測傳感器單元6、RS485通信單元7和報警單元8，外部電源接入所述外部電源防護(hù)電路單元2的輸入端，所述外部電源防護(hù)電路單元2的輸出端分別供電連接所述降壓芯片單元3和所述傳感器供電控制電路單元5，所述降壓芯片單元3分別供電輸出到所述硬件看門狗電路單元4、所述系統(tǒng)控制中心單元I和所述RS485通信單元7，所述硬件看門狗電路單元4的輸出端接入所述系統(tǒng)控制中心單元I，所述RS485通信單元7和所述報警單元8分別與所述系統(tǒng)控制中心單元I雙向信號導(dǎo)通連接，所述系統(tǒng)控制中心單元I的控制信號輸出連接所述傳感器供電控制電路單元5，所述傳感器供電控制電路單元5連接所述漏水監(jiān)測傳感器單元6，所述漏水監(jiān)測傳感器單元6的信號輸出連接所述系統(tǒng)控制中心單元I。
[0030]所述系統(tǒng)控制中心單元I為STM32F103VCT6單片機(jī)及外圍電路，STM32F1系列屬于的32位ARM微控制器，其內(nèi)核是CorteX-M3，最高72MHz工作頻率，芯片集成定時器，具有RTC、CAN、ADC、DAC、SP1、12C、USB和UART多種接口功能。本實施例的RS485通信單元7與STM32F103VCT6單片機(jī)的UART